（五）STM32F407 cubemx定时器PWM驱动舵机

这篇文章主要是个人的学习经验，想分享出来供大家提供思路，如果其中有不足之处请批评指正哈。
废话不多说直接开始主题，本人是基于STM32F407VET6芯片，但是意在你看懂这篇文章后，不管是F1,F4,H7等一系列系统定时器PWM配置都能明白如何通过参考手册去学习配置。而不是Ctrl c，Ctrl v。这篇文章大致的简述一下定时器1控制舵机基于STM32F407VET6，cubemx定时器PWM驱动舵机

1. 什么是舵机：

在这里插入图片描述

在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。
舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，潜艇模型；遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。

2. 其工作原理是：

控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就像我们使用晶体管一样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。

3. 舵机的控制：

舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的：
0.5ms--------------0度；
1.0ms------------45度；
1.5ms------------90度；
2.0ms-----------135度；
2.5ms-----------180度；
频率=1s/20ms=50HZ

CUBEMX配置
1.电路使用外部晶振
在这里插入图片描述
2.3.

结合数据手册分析APB2配置时不等于1，定时器1可以配置成168MHZ。

4.本人配置的定时器1，4个通道都配置了但是只用了两个一个示波器观察，一个控制舵机
在这里插入图片描述 1680×2000÷（168×10^6)=0.02s=20ms这也是一次周期循环所要的时间。

代码部分没有特别强调都是HAL库自动生成部分，主函数部分不同之处

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);  //开启定时器1通道1
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
	//__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_1,1000);
  //ServoCtrl(1,180);
	ServoCtrl2(1,180,1);        //通道1旋转角度180度以及速度设置为1
	ServoCtrl2(2,180,1);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

“servo.h”

#ifndef _SERVO_H
#define _SERVO_H

#include "tim.h"


void ServoCtrl(uint8_t Channel,uint8_t Servo_Angle);
void ServoCtrl2(uint8_t Channel,float Servo_Angle,short speed);
#endif

servo.h

#include "servo.h"

/*
	此代码对应的ARR值必须为2000
	ServoCtrl(uint8_t Channel,uint8_t Servo_Angle)是直接输入角度，会将角度计算成对应的PWM
	ServoCtrl2(uint8_t Channel,float Servo_Angle,short speed)   //可设置速度型speed越小速度越慢，最终输出值只会接近期望角度
*/

void ServoCtrl(uint8_t Channel,uint8_t Servo_Angle)
{
	short angle_pwm;
	angle_pwm=50+(float)Servo_Angle/180*200; //舵机角度PWM转换公式
	switch(Channel)
	  {
			case 1:            //电机1正转              
				 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_1,angle_pwm); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
				break;
			case 2:
				__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_2,angle_pwm); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
				break;
			case 3:
				__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_3,angle_pwm); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
				break;
			case 4:
				__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_4,angle_pwm); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
				break;
    }
	
}

void ServoCtrl2(uint8_t Channel,float Servo_Angle,short speed)   //可设置速度型
{
	
	float angle_pwm=0;
	
	angle_pwm = 50+(Servo_Angle*200/180);
	for(short i=0;i<angle_pwm;i+=speed)
	{
		if      (Channel==1)     __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_1,i); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
		else	if(Channel==2) 		 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_2,i); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
		else	if(Channel==3)     __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_3,i); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
		else	if(Channel==4)		 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_4,i); //相当于一个周期内（20ms）有0.5ms高脉冲
		HAL_Delay(15);	
	}
	
}